第七章 生物碱类药物的分析.ppt

第七章生物碱类药物的分析TheAnalysisofAlkaloid，一，特征1 .含氮碱性化合物2 .没有共同母核3 .多具有含氮杂环结构，少数氮在侧链(如麻黄碱)4.大部分存在于植物体内的动物体内(扁柏第一节概述，第二节，碱性与结构的关系，电子效应：诱导效应和共轭效应立体效应，*与质子的结合能力大，*与质子的结合能力小，碱性弱，碱性氮原子的结合状态和化学环境，n键供电基，例如-OR、-R时，碱性强n结合-NO2、-COOH等吸电基团时，碱性弱。 *电子效应：以季铵盐的形式存在，可以离子化，具有与金属相似的性质，碱性最强。 例如，小月碱(pKa=11.53 )、1 .季铵盐类生物碱，碱性：仲胺叔胺，*脂肪族胺的碱性比NH3强，2 .脂肪族胺，n与芳香环相连，n与不共享电子对的苯环电子芳香族胺类药物的碱性比NH3弱。 3 .芳香族胺类、碱性的强弱取决于芳香环上的取代基的性质。 给电子取代基(例如-CH3等)碱性强的吸电子取代基(例如-NO2等)碱性弱，芳基胺类呈碱性：伯胺、仲胺、酰胺结构，碱性非常弱：咖啡因k 立体效果：苦参碱的两个n原子，n16为酰胺结构，几乎没有碱性，n1为叔胺结构，其立体结构容易接受质子，削弱立体效果的影响，碱性强。 东莨菪碱和东莨菪碱、三元氧环的存在，n上的孤立电子会引起显着的立体效应(增强了立体障碍)，n原子不易给与电子，碱性弱(与东莨菪碱相比)。 (东莨菪碱)、(东莨菪碱)生物碱的碱性的强弱，一般是季铵盐类脂肪胺类 NH3芳胺，N-芳香杂环酰胺类，例外：-COOH，含有酚-OH的生物碱为两性生物碱例如，吗啡、三、生物碱系药物的溶解性，一般来说*游离生物碱不溶于水，或难溶于有机溶剂的*生物碱盐容易溶于水，不溶于有机溶剂的*游离生物碱在稀酸水溶液中变成盐溶解。 例外：某些生物碱可溶于水，例如麻黄碱、尼古丁等酸碱两性的生物碱可以在碱水溶液中变成盐溶解，例如吗啡、茶碱等碱性弱的生物碱不能与酸形成稳定的盐，例如咖啡生物碱类药物的分类：1，苯胺类：氮原子在环状结构内不是麻黄碱、麻黄碱、秋水仙碱、2，不是托类(东莨菪碱类)与来自山莨菪碱的氨基醇不同的有机酸缩合酯类的生物碱硫酸阿托品、溴化氢硫酸奎宁、硫酸奎宁、4、异喹啉类、盐酸吗啡、磷酸可的碱、5、吲哚类、硝酸士的宁、利福平、6、黄嘌呤类、咖啡因、茶碱、第二节鉴别反应、理化常数、1 .熔点和衍生物熔点、2 . 吸收波长和相应的吸收度b .与对照品的吸收光谱比较一致c .吸收系数2.IR吸收光谱IR光谱信息丰富，1 .沉淀反应：在酸性水溶液中，与重金属盐类和大分子酸类等沉淀试剂发生沉淀反应。常用试剂： I2KI鞣酸碘化铋钾硅钨酸碘化钾，三、化学反应，2 .显色反应生物碱固体显色试剂常用颜色： CH2SO4、CHNO3、硫酸钼、TLC法：生物碱盐：尾巴吸附的牢固改善方法： 1 二乙胺2、对硅橡胶片进行碱处理，例如硅胶NaOH(0.1mol/L)630mg60ml、4、色谱法、1双尿素反应是在芳香环侧链上进行氨基醇结构(麻黄碱等)、2Vitaili反应托类的应用五生物碱类的特殊的鉴别反应3绿色奎宁反应：是奎宁和奎宁，4紫尿素酸铵反应：是黄嘌呤类(咖啡因等)，5Marquis反应：是酚性羟基异喹啉类在酸性非水系介质中(例如gHAc中)，显示出强碱性，滴定飞跃性地增加，可以顺利地进行中和滴定。 第三节含量测定，*供试验品：用消耗标准液8ml计算。 *溶剂： gHAc，一般使用量1030ml，*滴定剂： 0.1mol/LHClO4/无水gHAc溶液*指示剂：结晶紫*空白试验，1 .测定方法，适用范围Kb10-8的有机碱。 Kb为10-810-10将冰醋酸作为溶剂Kb为10-1010-12将冰醋酸作为溶剂Kb、将乙酸酐作为溶剂Kb进行研究，根据*HA不同，对滴定反应的影响也不同。 盐的滴定、*置换滴定用强酸(HClO4)置换与生物碱结合的弱酸(HA )。 *gHAc中酸强度不同. HClO4HBrHClH2SO4HNO3其他弱酸. a .卤酸盐的测定.卤酸gHAc中酸性强对滴定有影响. 排除方法：加入过剩的HgAc2/gHAc溶液，b .硫酸盐的测定(以硫酸奎宁的测定为例) I .直接滴定法注意硫酸盐的结构，并正确地判断反应的摩尔比。 2个n原子喹啉n属于芳香环族n，碱性弱的喹啉n属于脂环族n，碱性强，水中的硫酸为二元酸，2个氢离子、即冰醋酸中硫酸为一元酸，一个氢离子，即奎宁与硫酸结合时即滴定反应为：3HClO4，用HClO4直接滴定硫酸奎宁时，摩尔比为1:3，用HClO4直接滴定硫酸阿托品，硫酸阿托品(东莨菪碱)的结构如下：反应的摩尔比为1:1，加入了高氯酸钡，H2SO4 摩尔比为1:2，称量样品适量，加入7 ml ghac，加入3ml乙酸酐和1滴结晶紫指示液，用0.1mol/LHClO4液滴定，用空白试验校正滴定结果。 已知1ml的0.1mol/lhclo4液相当于24.90mg的硫酸奎宁。 求：硫酸奎宁的分子量。 (747.00 )，练习题：硫酸奎宁的测定，*HNO3为gHAc弱酸，不影响滴定飞跃。 *HNO3具有氧化性，所以用电位法指示终点，或破坏分解HNO3后进行测定。c .硝酸盐的测定、d .磷酸盐和有机酸盐的测定、磷酸、有机酸用弱酸不干扰滴定。 终点指示方法，紫青、蓝绿色、黄黄(碱性区) (酸性区)终点颜色用电位法校正。 最常用的指示剂是紫晶CrystalViolet(CV )，a .排除水分的影响和gHAc和HClO4中含有一定量的水分，排除法： *调制时由gHAc和HClO4的含水量加入计算量的乙酸酐。 *费舍尔水分测定法正确测定gHAc和HClO4中的水分量，正确加入乙酸酐。 注意事项，水的膨胀系数大，为0.2110-3/CgHAc膨胀系数大，为1.110-3/C，体积随温度变化大，也有挥发性。 测定样品与标定标准溶液时温度不同，校正浓度。b .标准溶液的稳定性，其中0.0011:gHAc的膨胀系数t0和t1 :标准溶液和与测定样品时的温度F0、F1:t0和t1相对应的标准溶液的f值进行标定，I.t1-t010c.或贮藏时间超过30天时，使用前必须重新标定标准溶液的浓度学校正式：1 .基本原理是利用生物碱盐类可溶于水，游离生物碱不可溶于水，可溶于有机溶剂的性质提取，滴定的方法。 即二、提取中和法，(1)碱性试剂常用的碱性试剂NaOH、NH3、Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2、MgO等。 碱化试剂对碱化试剂的要求碱化试剂的碱性大于碱性，即碱化试剂的pKb 生物碱的pKb，2 .研究，I .生物碱的化学性质容易水解或具有两性，可以使用强碱性碱化试剂*阿托品具有酯结构，与强碱接触后会分解*吗啡具有酚性羟基，NaOH和酚盐溶解于水中，难以用有机溶剂提取。 选择碱化试剂时应考虑的因素是，在脂肪性物质共存的情况下，用强碱化试剂乳化，使用有机溶剂提取变得困难。 .脂肪性物质共存，NH3的优点氨水是最常用的碱性试剂。 氨Kb值：1.7510-5一般生物碱Kb:10-610-9氨碱性适当，能够使大部分的生物碱游离，不能使酯结构和两性生物碱水解或成盐。 萃取溶剂不与I .水相混合ii .沸点低，易挥发除去iii .对萃取的生物碱有极大的溶解度，但与不溶于其他共存物质的iv .碱化试剂和生物碱没有化学反应，(2)萃取溶剂、氯仿、醚，有时混合氯仿： I .比重大，容易分离ii .对大部分的生物碱有大的溶解度iii .不燃烧，使用安全的氯仿容易因碱受热而分解，特别是碱强时容易分解。 的双曲馀弦值。 常用的提取溶剂： *醚： I .沸点低，容易挥发的ii .容易氧化的iii .在水中溶解度大的iv .在醚中溶解的生物碱不多的醚的应用比氯仿广泛。 三、酸性染料比色法，1 .原理：在适当的pH溶液下，有机碱(b )与氢离子形成盐，酸性染料(HIn )解离成阴离子，阴离子与有机碱阳离子定量结合，进入有机相。 通过测定有机溶剂提取液的吸收率，或者将有机溶剂提取液氧化或碱化，放出与有机碱结合的酸性染料，测定染料的吸收率来测定有机碱的含量。 溴麝香草酚蓝(BTB)bromthymolbluepH6.07.6 (黄蓝)、2 .常用酸性染料、亚砜系指示剂、溴甲酚绿(BCG)bromcresolgreenpH3.65.2 (黄蓝)、溴酚要求使有机碱全部以盐的形式存在，使酸性染料离解为离子，使它们定量地与离子对结合，使其可溶于有机相中，剩馀的染料完全留在水相中。 3、主要条件： pH (酸性) BH、in-BHin-，有机溶剂提取为HIn，pH (碱性) in-，BHBHin-，有机溶剂提取为b，水相pH的选择方法：理论计算。 通过实验求出。 *在测定的有机碱中加入一定的酸性染料，调制一系列不同pH值的溶液，分别用有机溶剂提取后，测定有机溶剂提取液的吸收率，与吸收率值最大的溶液相对应的pH值是水相的最佳pH值。 四、凯氏定氮法*凯氏定氮法-药物分析*杜马法-元素定量分析*范斯莱克法-生物化学分析(氨基氮测定)，含氮试验品与浓硫酸共热，供试品中含有的氮变成氨，与硫酸结合成硫酸氢铵和硫酸铵，氢氧化钠放出氨，用水蒸气蒸馏，用硼酸溶液或定量的酸吸收后，用标准酸液或标准碱液滴定，用空白试验校正。 1、原理、凯氏定氮法分为三个步骤。 (1) .消化是在凯氏烧瓶中进行的。将样品、Con.H2SO4、K2SO4、CuSO4放入凯文烧瓶中加热，有机n化合物中的n全部转换成NH3，以铵盐的形式固定-(NH4)2SO4、NH4HSO4。 *H2SO4:氧化剂和碳化剂。 SO2和SO3的消除一般在通风柜中进行。 *型k2so4:提高h2so 4的沸点，缩短消化时间。 *CuSO4:通过催化剂，消化速度变快。 消化物： (NH4)2SO4、NH4HSO4、用40%的NaOH溶液进行水蒸气蒸馏(NH4 ) 2so4NaOH na 2so4NH 32h2on H4 HSO4naohnahso4NH3 H2O、(2)蒸馏和吸收直接滴定法吸收液：2%硼酸溶液滴定液： 0.005mol/每1 ml LH2so 4液0.005mol/LH2SO4液0.1401mg的n指示剂：甲基红-溴甲酚绿混合指示剂终点色：灰色紫色n h3h3bo3NH3. h3bo 32 NH3. h3bo3h2so4(NH4)2so4h3bo 3，(3)。 将蒸馏后的NH3吸收到定量过剩的标准酸溶液中，用标准碱溶液滴定过剩的酸。 剩馀滴定法，五.高效液相色谱：1.特征： 8090%反相色谱分离，最常用的十八烷基硅烷结合硅胶(ODS )。 硅胶表面只有2550%的硅烷醇基与硅烷化剂发生作用，在分离极性化合物，特别是碱性药物和生物碱时，露出的硅烷醇基和碱性药物发生吸附或离子交换作用，拖尾色谱峰，保持时间长，更长期2.3种主要方法： (1)尾法：以十八烷基硅烷(ODS )结合硅胶为固定相，在流动相中加入尾剂，抑制或掩蔽固定相表面游离硅烷醇基的活性。 最常用的拖尾剂是三乙胺(TEA )。 (2)以硅胶为固定相法：在不改性的普通硅胶柱中，利用碱成分和硅烷醇基的相互作用，以高浓度极性有机溶剂、碱水相缓冲液为流动相分离碱药物。 (3)将金刚烷化硅胶作为固定相法：该固定相的表面用用短烃链(乙基)连接的烃球(金刚烷)将未反应的硅烷醇基全部复盖在硅胶表面，使其不与极性物质发生作用。 六.阴离子表面活性剂滴定法，原理：阴离子表面活性剂：十二烷基磺酸钠、磺基琥珀酸钠二辛酯，在由水和有机溶剂组成的两相中以十二烷基磺酸钠(或磺基琥珀酸钠二